Андрей Дементьев родился 29 октября 1990 года в Свердловске.

В раннем возрасте потерял родителей и воспитывался в доме бабушки. Дед Андрея Дементьева - знаменитый поэт Андрей Дементьев-старший.

Закончил Астраханскую государственную консерваторию.

До приглашения в Московскую оперетту работал в Детском музыкальном театре им.Н.Сац. В Московском театре оперетты работает с 2005 г.

Андрей Дементьев впервые снялся в фильме “Патруль” у режиссера Ильи Макарова в 2006 году.

В 2007 году играл Игната в фильме “Дерзкие дни” у режиссера Руслана Бальтцера.

В 2009 году Андрей Дементьев был приглашён на роль Евгения в сериале "Барвиха".

В 2010 году актер снимался в криминальной драме Марселя Шамшулина "Терминал".

В 2011 году создатели сериала "Барвиха" собрали тех же актеров и предложили им продолжение истории выпускников элитной школы «Касталия» – сериал «Золотые».